Gli scienziati scoprono il metodo Fault-Proof del calcolo quantistico

Come tutti i dispositivi, i computer quantistici a volte sono inclini a commettere errori. Tuttavia, mentre il problema è stato facilmente risolto nei normali computer utilizzando ridondanze, le macchine quantistiche non potevano utilizzare tale funzionalità.

I team di ricerca dell'Università di Innsbruck, della RWTH Aachen University e del Forschungszentrum Jülich hanno scoperto un modo per proteggere dagli errori le operazioni di calcolo dei computer quantistici.
Nei computer normali, i dati di ridondanza utilizzati nelle operazioni aiutano a evitare errori. Tuttavia, a causa delle differenze di natura, i computer quantistici fanno semplicemente copie dei dati con cui lavorano.

I ricercatori hanno deciso di distribuire le informazioni quantistiche logiche in diversi qubit, l'analogo dei bit per i computer quantistici. Per la prima volta nella storia, i team di ricerca hanno implementato un sistema che esegue operazioni su due bit quantistici logici invece di uno, rendendo così questi calcoli a prova di errore.

L'esperimento è stato eseguito su un piccolo computer quantistico a trappola ionica che lavorava su soli 16 atomi intrappolati, con ogni qubit che ne occupava sette. Tuttavia, i ricercatori ritengono che possa essere estrapolato su sistemi più grandi con il computer ancora in grado di rilevare gli errori utilizzando il sistema a due bit quantistici.

Naturalmente, una soluzione del genere aveva un costo in termini di potenza di calcolo, ma anche allora i computer quantistici superano facilmente quelli normali in operazioni complicate e che richiedono precisione.

"L'implementazione tollerante agli errori richiede più operazioni rispetto alle operazioni non tolleranti agli errori. Lo sforzo e la complessità aumentano, ma la qualità risultante è migliore", ha affermato Thomas Monz, capo dei team di ricerca.

Il prossimo passo degli scienziati è trasferire la tecnologia su una macchina più grande e testarla con calcoli più complicati.